2025-007366

特願２０２２－５４７１９４「統合された窒化アルミニウムシード又は導波層を備えたＳＮＳＰＤ」拒絶査定不服審判事件〔令和 ３年 ９月２３日国際公開、ＷＯ２０２１／１８８２１１、令和 ５年 ４月 ６日国内公表、特表２０２３－５１４５４２〕について、次のとおり審決する。

結 論 本件審判の請求は、成り立たない。

理 由 第１ 手続の経緯 本件出願（以下「本願」という。）は、２０２１年（令和３年）１月２９日（パリ条約による優先権主張外国庁受理 ２０２０年２月３日（以下「優先日」という。）（ＵＳ）米国）を国際出願日とする出願であって、その手続の経緯の概要は以下のとおりである。 令和 ５年１０月２６日付け 拒絶理由通知書 令和 ６年 ２月 ７日 意見書・手続補正書の提出 同年 ４月２３日付け 拒絶理由通知書 同年 ９月３０日 意見書・手続補正書の提出 同年１２月２３日付け 拒絶査定 令和 ７年 ５月１４日 審判請求書の提出 以下では、令和６年１２月２３日付け拒絶査定を「原査定」という。 第２ 本願発明 本願の請求項１～１０に係る発明は、令和６年９月３０日提出の手続補正書により補正された特許請求の範囲の請求項１～１０に記載された事項により特定されるとおりのものと認められるところ、そのうち本願の請求項１に係る発明（以下「本願発明」という。）は、次に特定されるとおりである。 「 【請求項１】 超電導ナノワイヤ単一光子検出器（ＳＮＳＰＤ）デバイスであって、 頂面を有する基板と、 窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）で形成され、前記基板の前記頂面に実質的に平行に伝播する光を受容するための、前記基板の前記頂面上の光導波路と、 前記光導波路上に設けられ、前記光導波路に直接に接触する窒化アルミニウムのシード層と、 前記シード層上の、少なくとも９．７Ｋの臨界温度を有し、前記光導波路に光学的に結合されている、窒化ニオブである超電導線材と を含む、 デバイス。」 第３ 原査定の拒絶の理由 原査定の拒絶の理由は、この出願の請求項１に係る発明は、その出願（優先日）前に日本国内又は外国において、頒布された下記の刊行物に記載された発明又は電気通信回線を通じて公衆に利用可能となった発明に基いて、その出願（優先日）前にその発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない、という理由を含むものである。 引用文献１：特開２０１８－００４４４４号公報 引用文献２：Tatsuya Shiino et al.，”Improvement of the critical temperature of superconducting NbTiN and NbN thin films using the AlN buffer layer”，Superconductor Science and Technology，2010年，Vol.23 No.4，pp.045004-1～045004-10，DOI: 10.1088/0953-2048/23/4/045004 引用文献３：椎野竜哉，「AlN緩衝層を用いたNbN、NbTiN薄膜の超伝導転移温度の改善」，第５６回応用物理学関係連合講演会講演予稿集，2009年，p.320 (30a-P19-10) 引用文献４：John H.Goldsmith et al.，”Influence of nitride buffer layers on superconducting properties of niobium nitride”，J.Vac.Sci.Tehcnol.A ，2018年，Vol.36 No.6，pp.061502-1～061502-7 引用文献５：米国特許出願公開第２０１４／０２９９７５１号明細書 引用文献６：C.Schuck他,”NbTiN superconducting nanowire detectors for visible and telecom wavelengths single photon counting on Si3N4 photonic circuits”, Appl. Phys. Lett., 2013年, Vol.102, pp.051101-1～051101-4 第４ 引用文献の記載等 １ 引用文献１ （１）引用文献１の記載 本願の優先日前に頒布され、原査定の拒絶の理由で引用文献１として引用された特開２０１８－００４４４４号公報（以下「引用文献１」という。）には、図面とともに次の記載がある。（下線は当審において付与した。以下同様。） ア 「【０００２】 超伝導単一光子検出器(superconducting single-photon detector：ＳＳＰＤ)は、量子情報処理、量子暗号通信などに用いられる受光素子である。この素子の特長は、極めて低い暗計数率(低ノイズ)になる点に加えて、励起電子緩和時間が短いため、従来のInGaAsアバランシェフォトダイオードを上回る高速動作(GHzオーダー)が原理的に可能となる点である。最も有望な構造は、細線光導波路結合型ＳＳＰＤである。細線光導波路結合型ＳＳＰＤは、強い光閉じ込めを有する光導波路上に超伝導膜ナノワイヤを装荷することで極めて小型素子が実現可能となる。これにより、インダクタンスの小さな素子構造となり、高速動作が可能となる。また、細線光導波路型ＳＳＰＤは、光導波路回路との一体集積が可能となる点も特長となる。」 イ 「【００１８】 図２（ａ）は、細線光導波路結合型ＳＳＰＤの概略構成を示す図である。細線光導波路結合型ＳＳＰＤ２００は、半導体基板１０２の上に形成されたアンダークラッド１０４と、該アンダークラッド１０４の上にそれぞれ形成された、シリコン（Si）細線光導波路１０６、Si細線光導波路１０６の上に装荷された超伝導体ナノワイヤ１０８、超伝導膜ナノワイヤ１０８と接続された電極１１０、入力光が伝搬する光ファイバ（不図示）と端面接続される石英系コア光導波路２０４、及び石英系コア光導波路２０４へ入射した入力光のモードフィールド径を変換してシリコン細線光導波路１０６に結合するシリコンスポットサイズ変換器２０２とを備える。」 ウ 「【００２６】 Si細線光導波路１０６は、コア幅４００ｎｍ（ｘ方向）、コア厚２２０ｎｍ（ｚ方向）であり、SSC２０２のテーパ先端のコア幅（ｘ方向）は８０ｎｍである。SiOx導波路（SiOx膜）２０４はSiリッチの石英系膜であり、２００℃程度の温度で形成される。超伝導ナノワイヤ１０８は厚さ７ｎｍ（ｚ方向）、細線幅６０ｎｍ、長さ５０μｍのNbN(窒化ニオブ)膜であり、Si細線光導波路１０６の上で１回折り返すパターンとなっている。電極１１０はNbN/Ti/Cr/Auで構成されている。また、上記全ての素子は石英のオーバークラッド膜（不図示）で覆われている。」 エ 「 ［図：0001435999000001.jpg］ 」 上記ア～エの記載事項及び図面から、以下の事項が導かれる。 オ 段落【００１８】には、「細線光導波路結合型ＳＳＰＤ２００」と記載されている。また、「ＳＳＰＤ」について、段落【０００２】には、「超伝導単一光子検出器(superconducting single-photon detector：ＳＳＰＤ)」と記載されているから、「ＳＳＰＤ」は「超伝導単一光子検出器」を意味するものといえる。 よって、引用文献１には、細線光導波路結合型の超伝導単一光子検出器２００が記載されているといえる。 （２）引用文献１に記載された発明 上記（１）ア～エの記載事項及び図面、オの認定事項を総合すると、引用文献１には、次の発明（以下「引用発明」という。）が記載されていると認められる。 「ａ 細線光導波路結合型の超伝導単一光子検出器２００であって、（認定事項オ） ｂ 半導体基板１０２の上に形成されたアンダークラッド１０４と、（段落【００１８】） ｃ アンダークラッド１０４の上にそれぞれ形成された、シリコン（Si）細線光導波路１０６と、（段落【００１８】） ｅ Si細線光導波路１０６の上に装荷された、窒化ニオブ膜である超伝導体ナノワイヤ１０８と、を含む、（段落【００１８】、【００２６】） ｆ 超伝導単一光子検出器２００。（認定事項オ）」 ２ 周知技術等を示す文献 （１）引用文献２ 本願の優先日前に頒布され、原査定の拒絶の理由で周知技術を示す引用文献２として引用された「Tatsuya Shiino et al.，”Improvement of the critical temperature of superconducting NbTiN and NbN thin films using the AlN buffer layer”，Superconductor Science and Technology，2010年，Vol.23 No.4，pp.045004-1～045004-10，DOI: 10.1088/0953-2048/23/4/045004」（以下「引用文献２」という。）には次の記載がある。また、原文の摘記の後に当審による日本語訳（リファレンスを示す上付き文字については省略）を示す。 ア 「Abstract. Thin superconducting NbTiN and NbN films with a few nm thickness are used for various device applications including hot electron bolometer mixers. Such thin films have lower critical temperature (Tc) and higher resistivity than corresponding bulk materials. To improve them, we have investigated an effect of the AlN buffer layer between the film and the substrate (quartz or soda lime glass). The AlN film is deposited by DC magnetron sputtering, and the process condition is optimized so as that the X-ray diffraction intensity from the 002 surface of Wurtzite AlN becomes highest. By use of this well-characterized buffer layer, Tc and resistivity of the NbTiN film with a few nm thickness are remarkably increased and decreased, respectively, in comparison with those without the buffer layer. More importantly, the AlN buffer layer is found to be effective for NbN. With the AlN buffer layer, Tc is increased from 7.3 K to 10.5 K for the 8 nm NbN film. The improvement of Tc and resistivity originates from the good lattice matching between the 002 surface of AlN and the 111 surface of NbTiN or NbN, which makes better crystallization of the NbTiN or NbN film. This is further confirmed by the X-ray diffraction measurement.」（第１～２頁「Abstract.」欄） （要約。数ｎｍの厚さのＮｂＴｉＮおよびＮｂＮ超伝導薄膜は、ホットエレクトロンボロメータミキサーを含むさまざまなデバイスアプリケーションに使用されている。このような薄膜は、対応するバルク材料と比較して臨界温度（Ｔｃ）が低く、抵抗率が高い。これらを改善するために、膜と基板（石英またはソーダ石灰ガラス）の間にＡｌＮバッファ層を置くことの効果を調査した。ＡｌＮ膜はＤＣマグネトロンスパッタリング法で堆積し、ウルツ鉱型ＡｌＮの００２面からのＸ線回折強度が最大になるようにプロセス条件を最適化した。この十分に特性評価されたバッファ層を使用することで、数ｎｍの厚さのＮｂＴｉＮ膜のＴｃと抵抗率は、バッファ層がない場合と比較して、それぞれ大幅に増加および減少する。さらに重要なことに、ＡｌＮバッファ層がＮｂＮに効果的であることがわかった。ＡｌＮバッファ層を使用することで、８ｎｍのＮｂＮ膜のＴｃは７．３Ｋから１０．５Ｋに増加する。Ｔｃと抵抗率の向上は、ＡｌＮの００２面とＮｂＴｉＮまたはＮｂＮの１１１面との間の良好な格子整合に起因し、これによりＮｂＴｉＮまたはＮｂＮ膜の結晶化が促進される。これはＸ線回折測定によっても確認されている。） イ 「4. Results for NbN Since we found a significant effect of the AlN buffer layer for the NbTiN film, we also examined it for the NbN film. It is known that the NbN thin film shows a good superconductivity only when it is epitaxially formed on the MgO substrate.[9,14] When the quartz or Si substrate is used, MgO or SiC is often employed as a buffer layer in order to increase Tc.[15,16,11] Meledin et al. demonstrated the HEB mixer fabrication using the NbN film on the quartz substrate with the MgO buffer layer. On the other hand, the AlN buffer layer for the NbN film has not been reported, as far as we know. Since NbN has almost the same lattice constant as NbTiN, the increase and decrease of Tc and resistivity, respectively, would be expected by using the AlN buffer layer. The NbN film was deposited by the RF assisted DC magnetron puttering of the Nb target under atmosphere of the gaseous mixture of Ar and N2. The target size, the distance from target to substrate, and typical background pressure are the same as in the case of NbTiN. It is reported that Tc of the NbN film is very sensitive to the N2 partial pressure [9], and hence, it was optimized by measuring Tc of the deposited films. The sputtering conditions of NbN were the N2/Ar ratio of 0.115, the total pressure of 0.250 Pa, and the sputtering power of 250 W. The deposition rate was 11.5 nm min－1. As in the case of the NbTiN film, we found remarkable increase of Tc by introduction of the AlN buffer layer. For the 8 nm thick NbN film on a quartz substrate, Tc was increased from 7.3 K to 10.5 K (Figure 4), and the room-temperature resistivity was decreased by 20%. Again more improvement was seen for a thinner film, as shown in Figure 5, where glass wafers were used as substrates. Our NbN film with 6 nm thickness did not show the superconducting transition even at 4 K without the buffer layer, whereas Tc became as high as 10.5 K by use of the AlN buffer layer. This means that Tc is increased by more than 6 K. Even for the film with 3 nm thickness, Tc is about 8 K. This is comparable to the case of the MgO buffer layer (Tc=8.4 K for the 3-4 nm film) on the quartz substrate.[16] Note that improvements seem to be larger for the films on glass substrates than those on quartz in the case of NbN.」（第５～６頁「4. Results for NbN」欄） （４． ＮｂＮの結果 ＮｂＴｉＮ膜に対するＡｌＮバッファ層の顕著な効果を確認したため、ＮｂＮ膜についても同様の検討を行った。ＮｂＮ薄膜は、ＭｇＯ基板上にエピタキシャル成長させた場合にのみ良好な超伝導特性を示すことが知られている。石英基板やＳｉ基板を用いる場合、Ｔｃを向上させるためにＭｇＯやＳｉＣがバッファ層として用いられることが多い。Ｍｅｌｅｄｉｎらは、ＭｇＯバッファ層を有する石英基板上にＮｂＮ膜を成膜し、ＨＥＢミキサを作製した。一方、我々の知る限り、ＮｂＮ膜にＡｌＮバッファ層を用いた報告はない。ＮｂＮはＮｂＴｉＮとほぼ同じ格子定数を有するため、ＡｌＮバッファ層を用いることでＴｃと抵抗率のそれぞれ増加と減少が期待できる。 ＮｂＮ膜は、ＡｒとＮ２の混合ガス雰囲気下でＮｂターゲットをＲＦ支援ＤＣマグネトロンスパッタリングすることによって堆積した。ターゲットサイズ、ターゲットから基板までの距離、および典型的な背景圧力は、ＮｂＴｉＮの場合と同じである。ＮｂＮ膜のＴｃはＮ２分圧に非常に敏感であることが報告されているため、堆積した膜のＴｃを測定することによって最適化した。ＮｂＮのスパッタリング条件は、Ｎ２／Ａｒ比０．１１５、全圧力０．２５０Ｐａ、スパッタリング電力２５０Ｗとした。堆積速度は１１．５ｎｍ／ｍｉｎであった。 ＮｂＴｉＮ膜の場合と同様に、ＡｌＮバッファ層の導入によりＴｃが著しく増加することがわかった。石英基板上の８ｎｍ厚のＮｂＮ膜では、Ｔｃが７．３Ｋから１０．５Ｋに増加し（図４）、室温での抵抗率は２０％減少した。ガラス基板を基板として用いた図５に示すように、より薄い膜では、さらに改善が見られた。６ｎｍ厚のＮｂＮ膜は、バッファ層なしでは４Ｋでも超伝導転移を示さなかったのに対し、ＡｌＮバッファ層を用いることでＴｃは１０．５Ｋまで上昇した。これは、Ｔｃが６Ｋ以上上昇したことを意味する。３ｎｍ厚の膜でもＴｃは約８Ｋである。これは、石英基板上のＭｇＯバッファ層（３～４ｎｍ膜でＴｃ＝８．４Ｋ）の場合と同等である。ＮｂＮの場合、石英基板上の膜よりもガラス基板上の膜の方が改善が大きいことに注意すべきである。） （２）引用文献３ 本願の優先日前に頒布され、原査定の拒絶の理由で周知技術を示す引用文献３として引用された「椎野竜哉，「AlN緩衝層を用いたNbN、NbTiN薄膜の超伝導転移温度の改善」，第５６回応用物理学関係連合講演会講演予稿集，2009年，p.320 (30a-P19-10)」（以下「引用文献３」という。）には次の記載がある。 ア 「当研究室では、THz帯における天体観測研究に用いる目的で超伝導HEB(Hot Electron Bolometer)ミクサを開発している。超伝導材料としてはNb,NbN,NbTiNの3種類を、スパッタにより成膜して用いている。HEBミクサでは数nmという厚みの超伝導薄膜が要求されるが、膜を薄くすると転移温度が急激に低下し、観測素子としての性能が大幅に低下する。そのため、基板(石英)との間にAlNを緩衝層として用いることで転移温度の改善を試みた。NbNでは緩衝層にMgOやSiCを用いた例はあるが[1][2]、AlNを用いたものは報告されていない。 実験：AlNは窒素ガス中でAlをスパッタすることで成膜する。その最適化のため、スパッタに用いるArガスと窒素ガスとの流量の比を変化させ、粉末X線回折法によりAlNの結晶構造を調べた。結晶構造は、ウルツ鉱型AlNの002面に配向するよう最適化した。ガラス基板と石英基板に最適化したAlNを20nm成膜し、超伝導薄膜NbN,NbTiNを成膜してTcを調べた。 結果：AlN緩衝層の導入により、NbN,NbTiNともにTcが大幅に改善した。NbTiNでは、ガラス基板の場合、8nmで8.4Kから11.0Kに2.6Kの上昇が見られた。NbNでは石英基板上で、10nm厚で6.9Kから11.4Kに、6nmでは6.1Kから9.8Kに上昇した。AlN緩衝層を用いた場合、NbN,NbTiNともに、よりエピタキシャル成長に近い状態で成膜されていることが推測される。この薄膜を用いて現在、HEBミクサを作成中である。」 （３）引用文献４ 本願の優先日前に頒布され、原査定の拒絶の理由で周知技術を示す引用文献４として引用された「John H.Goldsmith et al.，”Influence of nitride buffer layers on superconducting properties of niobium nitride”，J.Vac.Sci.Tehcnol.A ，2018年，Vol.36 No.6，pp.061502-1～061502-7」（以下「引用文献４」という。）には次の記載がある。また、原文の摘記の後に当審による日本語訳（リファレンスを示す上付き文字については省略）を示す。 ア 「Niobium nitride thin films were deposited using reactive magnetron sputtering simultaneously on sapphire substrates with TiN, VN, and AlN buffer layers. Deposition temperature was varied from 400 to 840 °C. It was found that the crystal structure, surface roughness, and transition temperatures of the resulting NbN films depend strongly on both the growth temperature and the type of the buffer layer. The use of VN and TiN buffer layers for growing NbN at 400 °C improved transition temperatures compared to NbN grown at 840 °C on sapphire. While increasing the temperature improved the superconducting performance of films grown directly on sapphire, it caused hexagonalδ0-NbN and ε-NbN phases to emerge on the buffered films. A highly oriented hexagonal ε-NbN film was achieved by using a TiN buffer and an 840 °C deposition temperature. The ability to deposit high performance NbN at a lower temperature will improve and simplify the fabrication of advanced superconducting devices such as superconducting single photon detectors. Published by the AVS. https://doi.org/10.1116/1.5044276」（第２頁、abstract欄） （反応性マグネトロンスパッタリングを用いて、ＴｉＮ、ＶＮ、およびＡｌＮバッファ層を備えたサファイア基板上に同時に窒化ニオブ薄膜を堆積した。堆積温度は４００～８４０℃で変化させた。得られたＮｂＮ膜の結晶構造、表面粗さ、および転移温度は、成長温度とバッファ層の種類の両方に大きく依存することがわかった。４００℃でＮｂＮを成長させるためにＶＮおよびＴｉＮバッファ層を使用した場合、サファイア上に８４０℃で成長させたＮｂＮと比較して転移温度が向上した。温度の上昇によりサファイア上に直接成長した膜の超伝導性能が向上したが、これは、バッファ膜上には六方晶δ０－ＮｂＮ相とε－ＮｂＮ相が出現したためである。ＴｉＮバッファと８４０℃の堆積温度を使用することで、高度に配向した六方晶ε－ＮｂＮ膜が実現した。高性能ＮｂＮをより低温で堆積できる能力は、超伝導単一光子検出器などの先進的な超伝導デバイスの製造を改善し、簡素化することができる。ＡＶＳにより発行された。https://doi.org/10.1116/1.5044276） イ 「I. INTRODUCTION Niobium nitride is a refractory transition metal nitride with a superconducting phase transition temperature of 17K (Refs.1-3) making it an important superconducting material for superconducting quantum interference devices (SQUIDs),4 superconducting single photon detectors (SSPDs),5-7 metalinsulator-superconductor tunnel junction microthermometers,8 Josephson tunnel junctions,9-14 and superconductor-normal metal-superconductor Josephson junctions.15,16 Josephson junctions are building blocks for superconducting devices such as SQUIDs,4 high precision metrology,17,18 and single electron transistors,19 among other devices, which along with SSPDs operating in the MHz (Ref.20) and GHz (Ref.7) range form a basis for possible quantum computing.21,22 Superconducting materials have also been shown to improve the emission characteristics of quantum emitters23,24 due to the proximity effect.25 Realizing integration of semiconductor-superconductor optoelectronics sources26 is still a research area in its infancy with an outlook to integrate with SSPDs. NbN is an important superconducting material for the devices and fundamental research described above due to its relatively high transition temperature (achieved in closed-cycled helium cryostats), ease of deposition, and thermal cyclability. Improving the quality of NbN, increasing the superconducting transition temperature and/or improving material characteristics, will improve the quality and efficiency of superconducting devices. Hexagonal NbN phases have attracted attention recently due to their superior chemical stability and hardness, and the discovery of a superconducting transition at 4 K for hexagonal ε-NbN.27 It is well known that NbN thin films with transition temperatures approaching the inherent transition temperature are achievable on sapphire substrates,28 however, little is known about the effects of using TiN, VN, or AlN as buffer layers even though they have more interesting epitaxial relationships to NbN. While AlN is prominent in Josephson junctions,30-32 only few studies have focused on the influence of AlN buffers on NbN superconducting properties.29,33,34 Fewer studies have been dedicated to VN (Ref. 35) or TiN.35,36」（第１頁「I. INTRODUCTION」欄の第１～２段落） （Ｉ． はじめに 窒化ニオブは、超伝導相転移温度が１７Ｋ（文献１～３）の高融点遷移金属窒化物であり、超伝導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）、超伝導単一光子検出器（ＳＳＰＤ）、金属－絶縁体－超伝導トンネル接合マイクロサーモメータ、ジョセフソントンネル接合、超伝導－常伝導金属－超伝導ジョセフソン接合などの重要な超伝導材料である。ジョセフソン接合は、ＳＱＵＩＤ、高精度計測装置、単一電子トランジスタ、単一電子トランジスタなどの超伝導デバイスの構成要素であり、ＭＨｚ（文献２０）およびＧＨｚ（文献７）領域で動作するＳＳＰＤとともに、量子コンピューティングの基盤を形成している。超伝導材料は、近接効果により量子エミッターの発光特性を向上させることも示されている。半導体－超伝導オプトエレクトロニクス光源の統合の実現は、ＳＳＰＤとの統合が見込まれる、まだ初期段階の研究分野である。 ＮｂＮは、比較的高い転移温度（密閉サイクルのヘリウムクライオスタットで達成）、堆積の容易さ、そして熱サイクル特性を有することから、上記のデバイスや基礎研究にとって重要な超伝導材料である。ＮｂＮの品質向上、超伝導転移温度の上昇、そして／あるいは材料特性の改善は、超伝導デバイスの品質と効率を向上させるであろう。六方晶ＮｂＮ相は、その優れた化学的安定性と硬度、そして六方晶ε－ＮｂＮが４Ｋで超伝導転移を示すという発見により、近年注目を集めている。サファイア基板上では、固有の転移温度に近い転移温度を持つＮｂＮ薄膜が実現可能であることはよく知られている。しかし、ＴｉＮ、ＶＮ、またはＡｌＮをバッファ層として使用した場合の効果については、ＮｂＮとのより興味深いエピタキシャルの関係があるにもかかわらず、ほとんどわかっていない。ＡｌＮはジョセフソン接合において重要な役割を果たしているが、ＡｌＮバッファがＮｂＮの超伝導特性に及ぼす影響に焦点を当てた研究はごくわずかである。ＶＮ（文献３５）やＴｉＮに関する研究はそれほど多くない。） ウ 「The results of low temperature resistivity measurements are presented in Fig. 3. The introduction of a buffer layer, in the case of TiN and VN, dramatically reduced the growth temperature required to achieve higher temperature transitions as compared to films grown on sapphire and AlN buffers. The NbN films grown at 400 °C on VN and TiN had transition temperatures of 16.6 and 16.4 K, respectively, while the transition temperatures for the films grown at 400°C on AlN and sapphire were 11.6 and 12.9 K, respectively. While increasing the temperature improved the transition temperature for the films grown on sapphire, in all other cases, we observed a pronounced reduction in the transition temperature. In the case of the film grown on TiN at 840°C, no superconducting transition was observable. This correlates well with the crystal structures of the NbN films observed in Fig. 1.」（第４頁下右欄第５～２０行） （低温抵抗率測定の結果を図３に示す。ＴｉＮおよびＶＮの場合、バッファ層の導入により、サファイアおよびＡｌＮバッファ上に成長した膜と比較して、高温転移を達成するために必要な成長温度が劇的に低下した。ＶＮおよびＴｉＮ上に４００℃で成長したＮｂＮ膜の転移温度はそれぞれ１６．６ Ｋと１６．４Ｋであったのに対し、ＡｌＮおよびサファイア上に４００℃で成長した膜の転移温度はそれぞれ１１．６Ｋと１２．９Ｋであった。温度の上昇によりサファイア上に成長した膜の転移温度は向上したが、それ以外の場合には転移温度の顕著な低下が観察された。ＴｉＮ上に８４０℃で成長した膜では、超伝導転移は観察されなかった。これは、図１で観察されたＮｂＮ膜の結晶構造とよく相関しています。） （４）引用文献５ 本願の優先日前に頒布され、原査定の拒絶の理由で周知技術を示す引用文献５として引用された米国特許出願公開第２０１４／０２９９７５１号明細書（以下「引用文献５」という。）には次の記載がある。また、原文の摘記の後に当審による日本語訳を示す。 ア 「[0009] The present invention also includes a device for the detection of single photons in the visible and infrared spectrum, where the device includes a silicon nitride waveguide layer on a substrate and a superconducting nanowire positioned atop of the waveguide layer, where the superconducting nanowire is composed of a material selected from the group of NbN, NbTiN, MgB2, High Tc cubrates including YBCO, and iron based superconductors.」 （[0009] 本発明はまた、可視光線および赤外線スペクトルにおける単一光子の検出のための装置を含み、この装置は基板上の窒化ケイ素導波路層と、導波路層の上に配置された超伝導ナノワイヤとを含み、超伝導ナノワイヤは、ＮｂＮ、ＮｂＴｉＮ、ＭｇＢ２、ＹＢＣＯを含む高Ｔｃキュブレート、および鉄ベースの超伝導体からなる群から選択される材料から構成される。） （５）引用文献６ 本願の優先日前に頒布され、原査定の拒絶の理由で周知技術を示す引用文献６として引用された「C.Schuck他,”NbTiN superconducting nanowire detectors for visible and telecom wavelengths single photon counting on Si3N4 photonic circuits”, Appl. Phys. Lett., 2013年, Vol.102, pp.051101-1～051101-4」（以下「引用文献６」という。）には次の記載がある。また、原文の摘記の後に当審による日本語訳を示す。 ア 「We demonstrate niobium titanium nitride superconducting nanowires patterned on stoichiometric silicon nitride waveguides for detecting visible and infrared photons. The use of silicon nitride on insulator on silicon substrates allows us to simultaneously realize photonic circuits for visible and infrared light and integrate them with nanowire detectors directly on-chip. By implementing a traveling wave detector geometry in this material platform, we achieve efficient single photon detection for both wavelength regimes. Our detectors are an ideal match for integrated quantum optics as they provide crucial functionality on a wideband transparent waveguide material.」（第１頁、abstract欄） （我々は、可視光および赤外光子の検出を目的とした、化学量論組成の窒化ケイ素導波路上にパターン形成されたニオブチタン窒化物超伝導ナノワイヤを実証した。シリコン基板上の絶縁体上窒化ケイ素を用いることで、可視光と赤外光を同時に扱う光子回路を実現し、それらをナノワイヤ検出器と直接オンチップで集積することが可能になった。この材料プラットフォームに進行波検出器の幾何学的形状を実装することで、両波長領域において効率的な単一光子検出を実現した。この検出器は、広帯域透明導波路材料上で重要な機能を提供するため、集積量子光学に最適である。） （６）周知文献７ 本願の優先日前に頒布された「E. Schmidt, K他，“AlN-buffered superconducting NbN nanowire single-photon detector on GaAs”，［online］，2016年，IEEE，［令和７年１１月２６日検索］，インターネット＜URL：https://arxiv.org/pdf/1609.09694＞」（以下「周知文献７」という。）には次の記載がある。また、原文の摘記の後に当審による日本語訳（リファレンスを示す“[]”を用いた数字については省略）を示す。 ア 「Abstract ― We investigated the suitability of AlN as a buffer layer for NbN superconducting nanowire single-photon detectors(SNSPDs) on GaAs. The NbN films with a thickness of 3.3 nm to 20 nm deposited onto GaAs substrates with AlN buffer layer, demonstrate a higher critical temperature, critical current density and lower residual resistivity in comparison to films deposited onto bare substrates. Unfortunately, the thermal coupling of the NbN film to the substrate weakens. SNSPDs made of 4.9 nm thick NbN films on buffered substrates (in comparison to detectors made from NbN films on bare GaAs) demonstrate three orders of magnitude lower dark count rates and about ten times higher detection efficiency at 900 nm being measured at 90% of the critical current. The system timing jitter of SNSPDs on buffered substrates is 72 ps which is 36 ps lower than those on bare substrate. However, a weaker thermal coupling of NbN nanowire to the buffered substrate leads to a latching effect at bias currents > 0.97 IC.」（第１頁「Abstract」） （要約－ＧａＡｓ上のＮｂＮ超伝導ナノワイヤ単一光子検出器（ＳＮＳＰＤ）のバッファ層としてのＡｌＮの適合性を調査した。ＡｌＮバッファ層付きＧａＡｓ基板上に堆積された厚さ３．３ｎｍ～２０ｎｍのＮｂＮ膜は、ベア基板上に堆積された膜と比較して、より高い臨界温度、臨界電流密度、およびより低い残留抵抗率を示す。残念ながら、ＮｂＮ膜と基板の熱結合は弱まる。 バッファ付き基板上の厚さ４．９ｎｍのＮｂＮ膜で作られたＳＮＳＰＤは（ベアＧａＡｓ上のＮｂＮ膜で作られた検出器と比較して）、臨界電流の９０％で測定された９００ｎｍでの暗計数率が３桁低く、検出効率が約１０倍高くなる。バッファ付き基板上のＳＮＳＰＤのシステムタイミングジッタは７２ｐｓで、ベア基板上のものより３６ｐｓ低くなる。しかし、ＮｂＮナノワイヤとバッファ基板との熱結合が弱いため、バイアス電流が０．９７ＩＣを超えるとラッチ効果が発生する。） イ 「I. INTRODUCTION Superconducting nanowire single-photon detectors (SNSPDs) are the detectors of choice for quantumphotonic integrated circuits [1]-[3], due to their high detection efficiency (93% [4]), single photon sensitivity, low dark count rate and very good time resolution with timing jitters below 19.8 ps [5]. A complete quantum-photonic circuit consists of sources of indistinguishable photons, a photonic logic and single-photon detectors which all have to be integrated onto one chip. The material of choice for such integration is GaAs. It has been shown that a self-assembled In(Ga)As quantum dot (QD) on GaAs can emit indistinguishable polarizationentangled photon pairs on demand [6]. The functionality of GaAs ridge waveguides along with NbN-SNSPDs has been demonstrated [3]. The growth of high quality NbN on GaAs is challenging due to a large (about 27%) lattice mismatch between both materials [7]-[9]. The growth of ultrathin NbN films of high quality on traditionally used sapphire and MgO substrates is typically performed at high temperatures up to about 800°C. In case of GaAs substrate, at temperatures exceeding 535°C, surface pits grow due to desorption of oxygen and arsenic, significantly increasing the roughness of the GaAs surface [10] that in turn leads to significant imperfections of deposited films. Furthermore, high temperatures during deposition enhance the inter-diffusion of elements at the film-substrate interface which leads to the formation of layers containing NbO and Nb-As compounds with destroyed superconductivity [8]. This reduces the effective thickness of the superconducting NbN and thus leads to a decrease of critical temperature of superconducting transition which is caused by the proximity effect [11]-[13]. Using AlN as buffer layer between GaAs we can overcome several of these challenges. AlN grown in a (002) wurzite lattice has a mismatch of only 8% to NbN [14]. AlN can also grow as a zinc blende lattice, in case of a (100) zinc blende AlN, there is almost no mismatch to NbN [14]. AlN acts as diffusion barrier for oxygen [15] and also presumably prevents desorption of As2. It is transparent in the optical range, rendering it suitable for photonic circuits [16]. Furthermore AlN has a higher thermal conductivity than GaAs (380 Wm-1K-1 [17] compared to 160 Wm-1K-1 [18] at 4K) which could enhance the energy relaxation in thin films and thus increase the speed of detectors. Finally, improvements of the superconducting properties of NbN thin films which were deposited onto SiO2 and soda lime glass substrates due to AlN have been shown [19]. In this paper, we present results of a systematic investigation of the influence of a thin AlN buffer layer on GaAs substrate on the superconducting and normal conducting properties of NbN thin films and on the detection efficiency and timing characteristic of SNSPDs which were made of these films.」（第１頁「I. INTRODUCTION」） （超伝導ナノワイヤ単一光子検出器（ＳＮＳＰＤ）は、高い検出効率（９３％）、単一光子感度、低い暗計数率、そして１９．８ｐｓ未満のタイミングジッタによる非常に優れた時間分解能を有することから、量子光子集積回路に最適な検出器である。完全な量子光子回路は、識別不可能な光子源、光子ロジック、単一光子検出器で構成され、これらはすべて１つのチップ上に集積化される必要がある。このような集積化に最適な材料はＧａＡｓである。ＧａＡｓ上に自己組織化されたＩｎ（Ｇａ）Ａｓ量子ドット（ＱＤ）は、要求に応じて識別不可能な偏光エンタングルメント光子対を放出できることが示されている。ＧａＡｓリッジ導波路とＮｂＮ－ＳＮＳＰＤの機能性は実証されている。 ＧａＡｓ上への高品質ＮｂＮの成長は、両材料間の格子不整合が大きい（約２７％）ため困難である。従来使用されているサファイアやＭｇＯ基板上への高品質ＮｂＮ極薄膜の成長は、通常、約８００°Ｃまでの高温で行われる。ＧａＡｓ基板の場合、５３５°Ｃを超える温度では、酸素とヒ素の脱離により表面ピットが成長し、ＧａＡｓ表面の粗さが大幅に増加し、堆積した膜に重大な欠陥が生じる。さらに、堆積中の高温は膜と基板の界面における元素の相互拡散を促進し、超伝導性が破壊されたＮｂＯおよびＮｂ－Ａｓ化合物を含む層の形成につながる。これにより超伝導ＮｂＮの実効厚さが減少し、近接効果によって超伝導転移の臨界温度が低下する。 ＧａＡｓ間のバッファ層としてＡｌＮを使用することで、これらの課題のいくつかを克服できます。（００２）ウルツ鉱格子で成長したＡｌＮは、ＮｂＮとのミスマッチがわずか８％である。ＡｌＮは閃亜鉛鉱格子としても成長し、（１００）閃亜鉛鉱ＡｌＮの場合はＮｂＮとのミスマッチはほとんどない。ＡｌＮは酸素の拡散バリアとして機能し、Ａｓ２の脱離も防止すると考えられます。ＡｌＮは光領域で透明であるため、光回路に適している。さらに、ＡｌＮはＧａＡｓよりも熱伝導率が高く（４Ｋで３８０Ｗｍ－１Ｋ－１、１６０Ｗｍ－１Ｋ－１）、薄膜におけるエネルギー緩和を促進し、検出器の速度を向上させることができる。最後に、ＳｉＯ２およびソーダ石灰ガラス基板上に堆積したＮｂＮ薄膜の超伝導特性がＡｌＮによって改善されることが示されている。 本論文では、ＧａＡｓ基板上の薄いＡｌＮバッファ層がＮｂＮ薄膜の超伝導および常伝導特性、ならびにこれらの膜から作製されたＳＮＳＰＤの検出効率およびタイミング特性に及ぼす影響について系統的に調査した結果を示す。） （７）周知文献８ 本願の優先日前に頒布された「Simone Ferrari他，“Waveguide-integrated superconducting nanowire single-photon detectors”，Nanophotonics，2018年，Volume 7 Issue 11、第1725-1758頁」（以下「周知文献８」という。）には次の記載がある。また、原文の摘記の後に当審による日本語訳（リファレンスを示す“[]”を用いた数字については省略）を示す。 ア 「Figure 2: Noise performance of SNSPDs. (A) In blue (linear scale on the left) is reported the OCDE curve for an NbN SNSPD integrated on a SiN waveguide at different bias currents IB. The x axis is normalized to the switching current ISW. The efficiency is bias current dependent and reaches a saturation at 80% ISW. In black (log scale on the right) is reported the bias current dependence of the dark count rate. At low bias, the electronic noise floor represents the main contribution, while near ISW, intrinsic dark counts are predominant. In the intermediate range (green shaded area), it is possible to observe the contribution of stray light inside the cryostat sample chamber. (B) Inter-arrival time measurement of a waveguide-integrated SNSPD. For this detector, the dead time, i.t., the time after the detection event in which no other events are recorded is 10 ns, while the overall recovery time (time needed for the detector to recover full efficiency), starting from t = 0, is 18 ns.」（第１７２９頁「Figure 2: Noise performance of SNSPDs.」欄） （図２：ＳＮＳＰＤのノイズ特性。 （Ａ）青色（左側の線形スケール）は、ＳｉＮ導波路に集積されたＮｂＮ ＳＮＳＰＤの異なるバイアス電流ＩＢにおけるＯＣＤＥ曲線を示しています。ｘ軸はスイッチング電流ＩＳＷで正規化されています。効率はバイアス電流に依存し、ＩＳＷの８０％で飽和します。黒色（右側の対数スケール）は、暗カウント率のバイアス電流依存性を示しています。低バイアスでは、電子ノイズフロアが主な寄与を示し、ＩＳＷ付近では固有の暗カウントが支配的です。中間領域（緑色の網掛け領域）では、クライオスタットサンプルチャンバー内の迷光の寄与を観察できます。（Ｂ）導波路に集積されたＳＮＳＰＤの到着間隔測定。この検出器では、デッドタイム（検出イベント後に他のイベントが記録されない時間）は１０ｎｓですが、ｔ ＝ ０から始まる全体の回復時間（検出器が完全な効率を回復するのに必要な時間）は１８ｎｓです。） イ 「2.5 Spectral range Superconducting nanowire single photon detectors provide high detection efficiency from UV to mid-infrared wavelengths [19, 112, 132]. As discussed in the Introduction, a cloud of quasiparticles is generated upon photon absorption in the nanowire, which in turn switches to a resistive state triggering a detection event. The quasiparticle concentration during the initial stages of the detection process depends on the ratio between the incident photon energy and the superconducting energy gap [35]. The higher the photon energy (i.e. shorter wavelengths), the more quasiparticles are generated, and it will be more likely to operate the detector in the deterministic regime. The detection efficiency will further depend on the relation between quasiparticle cloud size and nanowire geometry as current crowding and quasiparticle diffusion affect the performance [19]. Considering only the superconducting material specific properties, there is no lower limit for the shortest detectable wavelength. On the other hand, the longest detectable wavelength is determined by the superconducting gap and by the nanowire width. NbN and WSi nanowires have shown saturated spectral response up to 5.5 μm [112], evidently limited by the capability to fabricate (narrow) nanowires with higher uniformity. For waveguideintegrated SNSPDs, the spectral range of the detector is determined not only by material properties and geometry of the superconducting strip but also by the waveguiding material. Several material systems that are well suited for fabricating photonic integrated circuits have limited transparency windows. Silicon, for example, is a very popular choice for many integrated optics applications due to its high refractive index, which guarantees strong mode confinement inside a waveguide. However, silicon is only transparent for wavelength in the NIR spectral region and can therefore not take advantage of the full spectral bandwidth of waveguide-integrated SNSPDs. Alternative photonic integrated circuit material systems such as aluminum nitride (AlN) [133], silicon nitride (SiN) [111] and the more exotic polycrystalline diamond [115], however, feature extremely large optical transparency windows and have been demonstrated to be suitable for realizing high-performance SNSPDs, as discussed in Section 3.1. Among these materials, diamond is particularly attractive because it provides optical transparency from the UV to the mid-infrared. Beyond the material platform, an additional bandwidth limitation of waveguide-integrated SNSPDs arises from the waveguide geometry required for low-loss propagation of transverse electric and magnetic field modes (e.g. the waveguide cross-sections determine the maximum wavelength for which a propagating mode is still supported). Lastly, the mechanism for coupling light into an optical waveguide on a chip may underlie further bandwidth constraints, as it is, for example, the case when using optical grating couplers [134].」（第１７３１頁「2.5 Spectral range」欄） （超伝導ナノワイヤ単一光子検出器は、紫外線から中赤外線までの波長範囲で高い検出効率を示す。序論で述べたように、ナノワイヤで光子が吸収されると準粒子雲が生成され、これが抵抗状態に切り替わって検出イベントがトリガーされる。検出プロセスの初期段階における準粒子濃度は、入射光子エネルギーと超伝導エネルギーギャップの比に依存する。光子エネルギーが高いほど（つまり波長が短いほど）、生成される準粒子の数が多くなり、検出器が決定論的領域で動作する可能性が高くなる。検出効率は、電流の集中と準粒子の拡散が性能に影響を与えるため、準粒子雲のサイズとナノワイヤの形状の関係にも依存する。超伝導材料固有の特性のみを考慮すると、検出可能な最短波長に下限はない。一方、検出可能な最長波長は、超伝導ギャップとナノワイヤの幅によって決まる。ＮｂＮおよびＷＳｉナノワイヤは、５．５μｍまで飽和したスペクトル応答を示したが、これは明らかに、より均一な（細い）ナノワイヤを製造できる能力によって制限されている。導波路集積型ＳＮＳＰＤの場合、検出器のスペクトル範囲は、超伝導ストリップの材料特性と形状だけでなく、導波路材料によっても決まる。光集積回路の製造に適したいくつかの材料系では、透過窓が限られている。たとえば、シリコンは屈折率が高く、導波路内での強力なモード閉じ込めを保証するため、多くの集積光学アプリケーションで非常に人気のある選択肢である。しかし、シリコンはＮＩＲスペクトル領域の波長に対してのみ透明であるため、導波路集積型ＳＮＳＰＤのスペクトル帯域幅全体を活用することはできない。しかし、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、そしてよりエキゾチックな多結晶ダイヤモンドといった代替の光集積回路材料系は、極めて大きな光透過窓を特徴とし、３．１節で述べたように、高性能ＳＮＳＰＤの実現に適していることが実証されている。これらの材料の中で、ダイヤモンドは紫外から中赤外までの光透過性を提供するため特に魅力的である。材料プラットフォーム以外にも、導波路集積型ＳＮＳＰＤの帯域幅には、横電場および磁場モードの低損失伝搬に必要な導波路形状からさらなる制限が生じる（例えば、導波路断面積によって、伝搬モードがサポートされる最大波長が決定される）。最後に、チップ上の光導波路に光を結合するメカニズムは、例えば光格子結合器を使用する場合のように、さらなる帯域幅の制約の根底にある可能性がある。） （８）周知技術１ 上記（４）、（５）、（７）の記載事項に例示されるように、以下の技術的事項は、本願優先日前における周知技術であると認められる（以下の技術的事項を、以下「周知技術１」という。）。 「超電導ナノワイヤ単一光子検出器において、光導波路を窒化ケイ素で形成すること。」 （９）周知技術２ 上記（１）、（２）、（６）の記載事項に例示されるように、以下の技術的事項は、本願優先日前における周知技術であると認められる（以下の技術的事項を、以下「周知技術２」という。）。 「超伝導材料を用いた検出器において、窒化ニオブの臨界温度を高くするために、窒化アルミニウムのシード層を介在させること。」 （１０）技術常識１ 上記（１）～（３）、（６）の記載事項に例示されているように、以下の技術的事項は、本願優先日前における技術常識であると認められる（以下の技術的事項を、以下「技術常識１」という。）。 「超電導ナノワイヤを用いた検出器において、臨界温度を高くするとの課題があること。」 第５ 対比、判断 １ 対比 本願発明と引用発明とを対比する。 なお、本願発明は上記第２で示したとおりであるところ、以下のとおり各構成単位冒頭に「Ａ」などの分説番号を付与し、また、各構成単位を、該分説番号を用いて「構成Ａ」などということとする。 「 【請求項１】 Ａ 超電導ナノワイヤ単一光子検出器（ＳＮＳＰＤ）デバイスであって、 Ｂ 頂面を有する基板と、 Ｃ 窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）で形成され、前記基板の前記頂面に実質的に平行に伝播する光を受容するための、前記基板の前記頂面上の光導波路と、 Ｄ 前記光導波路上に設けられ、前記光導波路に直接に接触する窒化アルミニウムのシード層と、 Ｅ 前記シード層上の、少なくとも９．７Ｋの臨界温度を有し、前記光導波路に光学的に結合されている、窒化ニオブである超電導線材と を含む、 Ｆ デバイス。」 （１）構成Ａ、Ｆについて 引用発明の「細線光導波路結合型の超伝導単一光子検出器２００」は「超伝導体ナノワイヤ１０８」を有しており、引用発明の「細線光導波路結合型の超伝導単一光子検出器２００」における「細線」が「超伝導体ナノワイヤ１０８」を意味するものであることは、明らかである。 よって、引用発明の「細線光導波路結合型の超伝導単一光子検出器２００」は、本願発明の「超電導ナノワイヤ単一光子検出器（ＳＮＳＰＤ）デバイス」に相当する。 （２）構成Ｂについて 引用発明は「半導体基板１０２の上に形成されたアンダークラッド１０４」を有しており、「半導体基板１０２」と「アンダークラッド１０４」とを合わせた部分は、本願発明の「基板」に相当する。 また、引用発明は、「アンダークラッド１０４の上にそれぞれ形成された、シリコン（Si）細線光導波路１０６」を有するものであって、当該「シリコン（Si）細線光導波路１０６」が「形成され」る「アンダークラッド１０４」の上面部分は、本願発明の「頂面」に相当する。 よって、引用発明において、「半導体基板１０２」と「アンダークラッド１０４」とを合わせた部分は、本願発明の「頂面を有する基板」に相当する。 （３）構成Ｃについて 引用発明の「シリコン（Si）細線光導波路１０６」は、本願発明の「光導波路」に相当し、引用発明において、「シリコン（Si）細線光導波路１０６」が「アンダークラッド１０４の上にそれぞれ形成され」ていることは、本願発明において、「光導波路」が「前記基板の前記頂面上」にあることに相当する。 また、引用発明において、「シリコン（Si）細線光導波路１０６」は、「アンダークラッド１０４の上にそれぞれ形成された」ものであって、かつ「細線」状のものであるから、「アンダークラッド１０４」の上面に平行に設けられた細線状のものであるといえる。そうすると、引用発明において、「シリコン（Si）細線光導波路１０６」は、当該細線状の「シリコン（Si）細線光導波路１０６」が延びる方向である「アンダークラッド１０４」の上面と平行な方向の光を受容し、伝播するものであることは、明らかである。 よって、引用発明の「アンダークラッド１０４の上にそれぞれ形成された、シリコン（Si）細線光導波路１０６」は、本願発明の「前記基板の前記頂面に実質的に平行に伝播する光を受容するための、前記基板の前記頂面上の光導波路」に相当する。 （４）構成Ｅについて 引用発明の「窒化ニオブ膜である超伝導体ナノワイヤ１０８」は、本願発明の「窒化ニオブである超電導線材」に相当する。 また、引用発明は、「細線光導波路結合型の超伝導単一光子検出器２００」であって、「細線」すなわち「超伝導体ナノワイヤ１０８」と、「光導波」すなわち「シリコン（Si）細線光導波路１０６」を結合させる型の「超伝導単一光子検出器２００」であるから、「超伝導体ナノワイヤ１０８」と「シリコン（Si）細線光導波路１０６」とが光学的に結合されていることは明らかである。 よって、引用発明の「Si細線光導波路１０６の上に装荷された、窒化ニオブ膜である超伝導体ナノワイヤ１０８」は、本願発明の「前記光導波路に光学的に結合されている、窒化ニオブである超電導線材」に相当する。 （５）一致点、相違点 上記（１）から（４）のとおりであるから、本願発明と引用発明とは、下記アの点で一致し、下記イ～ウの点で相違する。 ア 一致点 「Ａ 超電導ナノワイヤ単一光子検出器（ＳＮＳＰＤ）デバイスであって、 Ｂ 頂面を有する基板と、 Ｃ’前記基板の前記頂面に実質的に平行に伝播する光を受容するための、前記基板の前記頂面上の光導波路と、 Ｅ’前記光導波路に光学的に結合されている、窒化ニオブである超電導線材と を含む、 Ｆ デバイス。」 イ 相違点１（構成Ｃについて） 光導波路について、本願発明は、「窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）で形成され」ると特定されているのに対し、引用発明の「Si細線光導波路１０６」は、「シリコン（Ｓｉ）」系であるとの特定はあるものの、「窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）で形成され」るとまでは特定されていない点。 ウ 相違点２（構成Ｄについて） 本願発明は「前記光導波路上に設けられ、前記光導波路に直接に接触する窒化アルミニウムのシード層」を含むと特定されているのに対し、引用発明はそのようなシード層を有していない点。 エ 相違点３（構成Ｅについて） 本願発明は、超電導線材について、「前記シード層上の、少なくとも９．７Ｋの臨界温度を有」するものと特定されているのに対し、引用発明は臨界温度が不明である点。 ２ 相違点について （１）相違点１について 上記第４（８）で示したとおり、超伝導ナノワイヤ単一光子検出器において、光導波路を窒化ケイ素で形成することは、周知技術（周知技術１）にすぎない。 そして、超電導ナノワイヤ単一光子検出器において、光導波路の具体的な材料として何を用いるかは、公知の材料の中から当業者が適宜選択し得ることであるから、引用発明において、「シリコン（Si）細線光導波路１０６」を、上記周知技術１を適用して窒化ケイ素で形成し、相違点１に係る本願発明の構成とすることは、当業者が容易に想到し得たことである。 （２）相違点２、３について 事案に鑑み、相違点２、３を併せて検討する。 上記第４（９）で示したとおり、超伝導材料を用いた検出器において、超伝導材料である窒化ニオブの臨界温度を高くするために、窒化アルミニウムのシード層を介在させることは、周知技術（周知技術２）にすぎない。 また、上記第４（１０）で示したとおり、超伝導材料を用いた検出器において、臨界温度を高くするとの課題があることは技術常識（技術常識１）であるから、引用発明の「超電導ナノワイヤ単一光子検出器（ＳＮＳＰＤ）デバイス」についても、臨界温度を高くするとの課題を内在することは明らかである。 そうすると、引用発明において、臨界温度を高くするとの課題を解決するために上記周知技術２を適用し、「Si細線光導波路１０６」と「窒化ニオブ膜である超伝導体ナノワイヤ１０８」との間に窒化アルミニウムのシード層を介在させ、当該窒化アルミニウムのシード層が「Si細線光導波路１０６」に直接に接触し、「超伝導体ナノワイヤ１０８」は当該窒化アルミニウムのシード層上に形成された構成とすることは、当業者が容易に想到し得ることである。 そして、臨界温度について、引用文献２には「６ｎｍ厚のＮｂＮ膜は、バッファ層なしでは４Ｋでも超伝導転移を示さなかったのに対し、ＡｌＮバッファ層を用いることでＴｃは１０．５Ｋまで上昇した。」、引用文献３には「NbNでは石英基板上で、10nm厚で6.9Kから11.4Kに、6nmでは6.1Kから9.8Kに上昇した。」、引用文献４には「・・・ＮｂＮ膜の転移温度は・・・ＡｌＮおよびサファイア上に４００℃で成長した膜の転移温度はそれぞれ１１．６Ｋと１２．９Ｋであった。」と記載されているように、「９．７Ｋ」との値は格別なものではないことを考慮すれば、引用発明において上記のとおり「窒化ニオブ膜である超伝導体ナノワイヤ１０８」の臨界温度を高くするためにシード層を設けた際の具体的な臨界温度を、９．７Ｋより大きいものとし、相違点２、３に係る本願発明の構成とすることは、当業者が容易に想到し得たことである。 ３ 効果について 本願発明により奏される効果も、引用発明、周知技術１及び周知技術２から当業者が予期し得るものであり、格別顕著なものではない。 ４ 請求人の主張について 請求人は、令和７年５月１４日提出の審判請求書において、 「引用文献１（特開２０１８－００４４４４号公報）の細線光導波路１０６はシリコン（Si）であることが記載されています。引用文献２には、ＡｌＮ層、ＭｇＯ基板が記載されています。引用文献３には、ＡｌＮ層、ＭｇＯ基板が記載されています。引用文献４には、ＡｌＮ層、ＧａＡｓ、Ｓｉ、Ａｌ２Ｏ３基板が記載されています。しかし、引用文献１～４は、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）で形成される光導波路上に設けられるシード層の窒化アルミニウムの組み合わせは記載されていません。 一方、引用文献５、６は、窒化ケイ素（ＳｉＮ）層上に、ＮｂＴｉＮ層を設ける構成、が記載されています。しかし、引用文献１～４は、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）で形成される光導波路上に設けられるシード層の窒化アルミニウムの組み合わせは記載されていないことから、引用文献１～６を組み合わせても、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）で形成される光導波路上に設けられるシード層の窒化アルミニウムの組み合わせを得ることはできない。 以上説明したように、引用文献１～６は、いずれも、請求項１に係る発明の「窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）で形成され、前記基板の前記頂面に実質的に平行に伝播する光を受容するための、前記基板の前記頂面上の光導波路」、「前記光導波路上に設けられ、前記光導波路に直接に接触する窒化アルミニウムのシード層」を有しません。そのため、引用文献１～６を組み合わせても、「窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）で形成され、前記基板の前記頂面に実質的に平行に伝播する光を受容するための、前記基板の前記頂面上の光導波路」、「前記光導波路上に設けられ、前記光導波路に直接に接触する窒化アルミニウムのシード層」を得ることはできません。」 との主張をしているので、検討する。 本願の発明の詳細な説明の段落【００４２】には、「導波路６４は窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）であることができるが、誘電体層６４の屈折率よりも大きい屈折率を有する他の材料も可能である。」と記載されており、当該記載においては、導波路６４の材料は、「他の材料も可能」とされており、窒化ケイ素のみしか用いることができないものとはなっていない。また、本願の発明の詳細な説明には、導波路６４を窒化ケイ素とすることの具体的な効果の記載はなく、また、導波路６４と、その上に設けるシード層１５２や超電導線５２との材料の組み合わせにおける効果の記載もない。さらに、本願の発明の詳細な説明の段落【００２８】には、「例えば、図６は、測定された臨界温度ＴＣ（ケルビン単位）をＮｂＮ層の厚さの関数として示している。曲線１３０は、（シリコンウエハ、ＡｌＮシード層、及びＮｂＮ層の単純化されたスタックについて）、窒化アルミニウムシード層がない場合の臨界温度を示し、曲線１３２は、窒化アルミニウムシード層がある場合の臨界温度を示す。」と記載されており、図６には、ＡｌＮシード層、ＮｂＮ層の下部をシリコンウエハとした場合の臨界温度が示されているが、ＡｌＮシード層、ＮｂＮ層の下部を窒化ケイ素とした場合の超電導線５２の臨界温度については記載されていない。 そうすると、本願の発明の詳細な説明の記載を参酌しても、導波路６４を窒化ケイ素とすることの具体的な意義や効果を把握することはできず、したがって、導波路の材料として窒化ケイ素を用いることは、導波路として使用可能な材料の選択肢の中から単に窒化ケイ素を選択したことにすぎず、窒化ケイ素が他の材料に比較して格別の効果を有するものであるとはいえない。 そして、超電導ナノワイヤ単一光子検出器において、光導波路を窒化ケイ素で形成することが周知技術（周知技術１）であるから、上記２（１）のとおり、引用発明において当該周知技術１を適用し、相違点１に係る本願発明の構成とすることは、当業者が容易に想到し得たことである。 よって、審判請求人の上記主張は採用できない。 ５ 小括 以上より、本願発明は、引用発明、周知技術１及び周知技術２に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。 第６ むすび 以上のとおり、本願発明は、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。 したがって、他の請求項に係る発明について検討するまでもなく、本願は拒絶されるべきものである。 よって、結論のとおり審決する。